Устройство для измерения перемещений объекта

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИ 4 ЕСНИХРЕСПУБЛИН 19) ЯО (1 ц 1)4 С 01 В 21/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ИЗОБРЕТЕНИ ЕТЕЛЬСТВУ ИСАНИЕ ВТОРСИОМ) 3 3467/24-2801.8409 85 риода растра, и штрихом начала отсчета, четыре фотоприемника, оптически связанных с индикаторнымирешетками, дополнительный фотоприемник, оптически связанный с штрихом начала отсчета, нанесенным нанеподвижный элемент, блок выделения сигналов, входы которого подключены к четырем фотоприемникам, логический элемент И, первый вход которого подключен к стробирующемувыходу блока выделения сигналов,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения быстродействия,оно снабжено сумматором, входыкоторого подключены к двум фотоприемникам, оптически связанным с ин(22) (46) (72) 35.С. федотов,Бю но-исследова трукто атизированноомышленности, на т анспо те му электроприводу в прсельском хозяйстве и Р Р(56) Авторское свидетельство СССРВ 466381, кл. С 01 В 21/00, 1972.Авторское свидетельство СССРУ 887929, кл. С 01 В 21/00,С 01 В 11/14, 1979.(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯПЕРЕМЕЩЕНИЙ ОБЪЕКТА, содержащееоптически связанные источник света,подвижный элемент с нанесенной измерительной решеткой и штрихом начала отсчета, неподвижный элементс нанесенными четырьмя индикаторными решетками, сдвинутыми одна относительно другой на четверть пепчи решетками, сдвинутымиосительно другой на четриода растра, компаратором,то подключены к докатор на от рть и рогоому фтора,вторь входы ко полнителходу суммсоединен псод компаратор входом логичес о элемент И.Ф. Тришечкин, и Ф.С. Пронина (71) Всесоюзный науч тельский и проектнокий институт по авто отоприемнику и вы694 2Параллельные пучки лучей, сформированные источником 1 света и линзой 2, проходят растровые сопряжения, образованные измерительной 4 ииндикаторными 7 - 10 решетками,При перемещении подвижного элемента 3 относительно неподвижногоэлемента 6 на выходах фотоприемников 12 - 15 формируются электрические сигналы синусоидальнойФормы (фиг. 20 и В ), которые усиливаются усилителями 18 - 21 и поступают на входы компараторов 22 и 23,на выходах которых формируютсясигналы прямоугольной формы (фиг. 2 6и Ъ ), сдвинутые друг относительноодруга на 90 , усиливающиеся усилителями 26 и 28 мощности, инвертирующиеся инверторами 24 и 25 и усиливающиеся усилителями 27 и 29мощности,С выходов усилителей 26 - 29 мощности импульсы, количество которыхпропорционально величине перемещения подвижного элемента 3 относительно неподвижного элемента 6,поступают на выход устройства.При совмещении штриха 5 началаотсчета, нанесенного на подвижныйэлемент 3, с штрихом 11 начала отсчета, нанесенного на неподвижный элемент 6, на выходе дополнительного фотоприемника 16 формируется электрический сигнал, которыйусиливается усилителем 35 и поступает на первый вход компаратора 36. пользовано в растровых датчиках линейных и угловых перемещений.Целью изобретения является повышение быстродействия измерений.На фиг. 1 представлена Функциональная схема устройства; на Фиг. 2 в , временные диаграммы его работы. 10Устройство содержит оптически связанные источник 1 света, линзу подвижный элемент 3 с нанесенной измерительной решеткой 4 и штрихом 5 начала отсчета, неподвижный элемент 6 с нанесенными индикаторными решетками- 10, сдвинутыми друг относительно друга на четверть периода растра, и штрихом 11 начала отсчета, фотоприемники 12 15, оптически связанные с индикаторными решетками 7 - 10, дополнительный фотоприемник 16, оптически связанный с штрихом 11 начала отсчета, блок 17 выделения сигналов, состоящий из усилителей 18 - 21, входы которых подключены к Фотоприемникам 12 - 15, компараторов 22 и 23, входы которых подключены к выходам усилителей 18 - 21, инверторов 24 и 25, входы которых подклюЗО чень к выходам компараторов 22 и 23 усилителей 26 - 29 мощности, входы которых подключены к выходам компараторов 22 и 23 и инверторов 24 и 25, переключателей 30 и 31, входы которых подключены к выходам усилителей 18 - 21, переключателей 32 и 33, входы которых подключены к выходам компараторов 22 и 23 и инверторов 24 и 25, сумматор 34, входы которого подключены к выходам переключателей 30 и 31, усилитель 35, вход которого подключен к дополнительному Фотоприемнику 16, компаратор 36, входы которого подключены к выходам сумматора 34 и усилителя 35 логический элемент И 37, входы которого подключены к выходам переключателей 32 и 33 и к выходу компаратора 36, инвертор 38, вход которого подключен к выходу логического элемента И 37, усилители 39 и 40 мощности, входы которых подключены к выходу логического элемента И 37 и к выходу инвертора 38. 1 1180Изобретение относится к измерительной технике и может быть исУстройство работает следующимобразом. На входы сумматора 34 через переключатели 30 и 31 поступают сигналы с выходов усилителей 18 и 20 или 19 и 21. На выходе сумматора 34 формируется сигнал, сдвинутый на 225 относительно сигнала на выходе усилителя 18 (фиг, 2), который поступает на второй вход компаратора 36. Сигнал с выхода компаратора 36 (фиг, 2 С) поступает на вход логического элемента И 37, на входы которого также поступают стробирующие сигналы через переключатели 32 и 33 с компаратора 22 или 23 и с инвертора 25 или 24. При совпадении сигналов, поступающих на входы логического элемента И 37, на его выходе формируется сигнал начала отсчета (фиг.2 Ж), который усиливается усилителем 39 мошности, инвертируется инвертоз 1 ром 38 и усиливается усилителем 40 мощностиСигнал начала отсчета, сформированный на выходах усилителей 39 и 40 мощности, поступает на выход устройства.Переключатели 30 - 33 устанавливаются в одно из положений в зависимости от знака направления перемещения подвижного элемента 3 180694 относительно неподвижного элемента 6. Использование предлагаемого устройства повышает быстродействие из" мерений за счет повышения стабильности временного положения сигнала начала отсчета при изменении амплитуд сигналов, снимаемых с фотоприем О ников.ин рректор А. Обруч каз 5909/3 ВНИИПИ по дела 13035, Моск к